云南xx公路xx隧道超前地质预报成果报告

XX 公路 XX 隧道 K4+220K4+180 段 超 前 地 质 预 报 一、概述 受 XX 公路建设开发有限责任公司委托，我中心使用地质雷达，于 2012 年 10 月 13 日对 XX 公路 XX 隧道出口端，采用地质雷达进行了超 前地质预报。预报里程：出口端为 K4+220K4+180。 二、施工开挖面工程地质概况 出口端：从 K4+220 施工开挖面观察，隧道围岩为寒武系下统中厚 层状黑色泥岩，局部夹泥质粉砂岩，岩体较为破碎，结构不稳定，潮湿、 节理裂隙发育，渗水严重，隧道左侧有软弱结构面，局部有塌落，岩层 总体向南倾，倾角约 35，工程地质条件较差。 三、预报测试方法技术 地质雷达是一种电磁探测技术。如果场源的电流随时间变化，就激 发变化的电场，变化的电场在其周围激起变化的磁场，变化的磁场又要 激起变化的电场，变化的电场和磁场由近及远地传播出去，形成电磁场， 以波的形式传播。 电磁波运动中，引起电磁波衰减和传播的两个主要电性是电导率和 介电常数。而对于应用高频电磁波的地质雷达来说，其发射电磁波的频 率范围、被探测目的体的电导率和介电常数均影响着电磁波的传播。地 2 质雷达利用高频电磁脉冲波的反射原理来实现探测目的，其反射脉冲信 号的强度不仅与传播介质的波吸收程度有关，而且也与被穿透介质界面 的波反射系数有关。反射系数与界面两边介质的电磁性质和频率有关。 两边介质的电磁参数差别越大，反射系数也大，同样反射波的能量亦大。 地质雷达利用主频为数十兆赫至千兆赫波段的电磁波，以宽频带短脉冲 的形式，由地面通过天线发射器（T）发送至地下，经地下目的体或地 层的界面反射后返回地面，为雷达天线接受器（R）接受。地质雷达的 天线发射及接受器有单置式和双置式之分，单置式为发射与接受器同置 一体，双置式为反射与接受分体。其工作原理如图 1 使用的雷达天线为 40MHz 屏蔽天线，检测时，天线与掌子面密贴， 沿测线滑动，由雷达控制单元高速发射雷达脉冲进行快速连续采集。雷 达时间剖面上的各测点的位置和隧道里程相联系。为保证点位的准确， 在掌子面上每隔一定距离做一标志，当天线对齐某一标志时，由仪器操 激 发 接 收 界 面 1 界 面 2界 面 3 记 录 入 射 反 射 图 1 电磁波勘探原理示意图 3 作员向仪器输入信号。 出口端：检波器布置于 K4+220K4+270。观测系统布置如下图所 示： 四、测试结果分析 出口端 在施工开挖面（K4+220）前方 40m 以内，无反射界面存在，围岩 纵波速度：左侧为 Vp=1500m/s，右侧为 Vp=1800m/s，平均为 Vp 平均 =1650m/s。根据纵波速度及频率、波幅能量的变化，推断 K4+220K4+180 里程段围岩为泥岩夹泥质粉砂岩，围岩完整性和稳定 性有逐步转好的趋势。但岩体节理裂隙仍很发育，岩石较破碎，潮湿、 裂隙水发育，隧道前进方向左侧存在软弱结构面，放炮或其他强烈震动 易引起坍塌或滑落。 4 五、结论及建议 1、结论 根据洞内地震波测试结果，结合钻探及施工开挖面工程地质情况， 预报如下： 出口端：K4+220K4+180 里程段为泥岩夹泥质粉砂岩，岩石破碎， 节理裂隙发育，普遍渗水，易坍塌，完整性和稳定性较差，开挖后易出 现垮塌。该里程段围岩属类围岩。 2、建议 出口端：该段里程处于构造破坏严重的部位，工程地质条件复杂， 围岩结构松散，施工时应采取小药量爆破，掘进速度控制在 2m 以内， 并及时进行初期支护，采用 50cm 的钢拱架间距，防止拱部和边墙坍塌。 由于隧道位于构造运动的活跃地区，山体和围岩稳定性较差，地应 力变化较大，隧道应采取新奥法施工，并在洞内进行监控量测，及时掌 握拱顶下沉和边墙收敛的变化情况，以便采取相应措施，防止隧道安全 事故的发生。 另外，二次支护（二次衬砌）的参数和施工时间，应根据隧道监控 量测结果确定。只有当隧